米乐程海云 等：三峡水库试验性蓄水期实时预报调度关键技术

　　米乐本书全面梳理三峡水库试验性蓄水期以来水文情势的新变化、实时预报调度中面临的新需求及实时预报调度过程出现的重大技术问题。系统分析三峡水库上下游洪水特性，对实时预报方法与关键技术、入出库流量计算方法与代表性及三峡水库调洪计算方法、实时运行水位动态控制技术等问题开展系统研究，结合实时预报调度实践，总结提炼形成三峡水库试验性蓄水期实时预报调度关键技术。本书提出的关键技术均应用于三峡工程调度实践，在类似工程中具有参考价值和推广意义。

　　水库调度是通过对已建水利工程进行合理有效的控制，以充分发挥其综合利用效益、提高水资源利用率的重要技术措施。科学合理的调度方式是水利工程综合利用效益最大化的根本保障。三峡水库初步设计阶段主要考虑防洪、发电米乐、航运等功能，以防洪为首要目标；但在试验性蓄水期还承担了长江流域生态、供水等其他利用需求。为充分发挥三峡工程的综合利用效益，适应实际调度需求，三峡水库进入试验性蓄水期以来，结合实时预报调度技术及应用实践主要成果，针对调度方式进行了逐步优化。

　　三峡水库试验性蓄水期实时预报调度关键技术主要分为4个层次依次展开米乐，包括基础规律、技术方法、调度方案和实时调度。基础规律主要包括径流与洪水组成、洪水传播时间、洪水遭遇规律、洪水分阶段特征、典型河段行洪能力；技术方法主要涉及水文监测预报预警方法、入出库流量计算方法、水库调洪方法；调度方案主要涵盖消落期实时预报调度、汛期运行水位动态控制、汛末分阶段蓄水实时预报调度的启动条件、控制指标、风险及效益；实时调度则是根据水雨情实况制作水文气象预报，基于预报情况对防洪形势进行分析，并采用渐进式会商决策机制确定三峡水库实时预报调度方案。

　　基于三峡水库试验性蓄水期实时预报调度关键技术体系可以发现，关键技术主要体现三个层面的问题，即实时、预报和调度。由于准确及时的水雨情监测信息是水文气象预报和水库调度的基础，结合多尺度定量降雨预报和水文气象耦合的预报调度一体化技术是提高预报精度、延长预见期的关键手段。在掌握流域暴雨洪水特性及洪水分阶段特征的基础上，通过影响、风险和效益等综合分析，拟定水库汛期运行水位动态控制指标，制订优化的实时预报调度方案，是指导调度实践的根本。最后，采用短中长期相结合米乐、水文气象相结合、预报调度相结合的决策思路，以及系统开发与应用实践相结合的技术手段，支撑渐进式会商决策，是优化调整实时预报调度方案的有效措施。

　　试验性蓄水期以来，通过持续推动三峡水库试验性蓄水期实时预报调度技术研究与实践，对流域水文特性的认识不断深入，水雨情自动化测报系统更加完善，汛期运行水位动态控制技术（中小洪水调度方式米乐、消落期调度方式、蓄水期调度方式）日益成熟。以三峡水库实时预报调度关键技术等研究成果为支撑，基于水文气象预报，开展三峡水库预报调度实践，动态控制三峡水库运行水位，产生了显著的社会经济和生态环境效益。并对研究成果和调度实践进行总结，逐步积累成熟经验后上升为调度规程，形成了“科研—实践—总结—固化—再实践”的科学研究应用体系。

　　2008～2017年，三峡水库累计拦洪运用约30次（其中大部分为中小洪水调度），拦蓄洪量近600亿m3，有效降低长江中下游干流和洞庭湖地区水位，缩短了控制站超保（超警）时间，取得了显著的防洪减灾效益。在试验性蓄水初期米乐，2008年、2009年分别于9月下旬和9月中旬开始蓄水，汛末均未能蓄至正常高水位175 m，2010年开始汛末蓄水与汛期运行水位动态控制相衔接，至2017年连续8年蓄至正常蓄水位，自2010年蓄满起三峡水库枯水期每年向中下游补水200～250亿m3；2010～2017年三峡水库通过汛期运行水位动态控制，增发电量总计约330亿kW·h；通过优化调度实现增加35 000 m3/s流量级以上航运天数89 d，并多次开展船舶疏散应急调度；三峡水库自2011年首次开展生态调度试验以来，至2017年已连续开展了7年，其间共实施10次针对四大家鱼（青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼）自然繁殖的生态调度试验，对鱼类繁殖产卵起到了促进作用。

　　考虑水文气象预报和相关研究成果，《三峡水库优化调度方案》和《三峡（正常运行期）—葛洲坝水利枢纽梯级调度规程》，均提出考虑1 d的预见期，在满足相应条件的情况下汛期运行水位可上浮至146.5 m（汛限水位145.0 m）；兼顾城陵矶地区防洪补偿调度方式采用3 d的预见期。当前，流域与地方水文部门、水电企业等各方共同在长江流域建设形成了较为完善的水雨情自动化测报系统。并且，通过加强与各方的水文气象会商，采用多模型、多途径、多方案、多手段综合滚动预报等手段，长江水雨情预报预见期和预报精度有了长足进步，基于更长预见期和更高预报精度的预报成果可在实时优化调度方面发挥更大的作用，也为调度规程的进一步优化和修订提供了基础支撑。

　　通过开展三峡水库实时运行水位动态控制技术研究，细化了三峡水库30 000～55 000 m3/s中小洪水启动条件、调度方式（保荆江不超保证水位的控泄流量约55 000 m3/s，年均天数仅1.2 d），提出了集中消落期实时水位控制预案、分阶段蓄水水位控制指标、汛末防洪水位指标、汛末下游蓄水约束条件、汛末分阶段蓄水实时预报调度方式等技术成果。以上述成果为支撑多次开展了预报调度实践，积累经验并不断总结优化，取得了显著的综合利用效益，是在调度规程中细化中小洪水调度方案、汛末防洪库容逐步释放方案、汛前消落调度方案的重要技术支撑。

　　三峡水库实时预报调度技术促进水库调度技术发展和生产应用。三峡水库的调度运用是一项非常复杂的系统工程，本书所涉及内容仅为试验性蓄水期实时预报调度部分成果，未能涵盖水库调度运用研究及实践的方方面面，如泥沙、生态等调度问题。同时，近年来调度实践对三峡水库的调度运行提出了更高要求，其调度管理涉及越来越多的利益主体、调度需求和调度目标，调度模型和方法的适用性问题凸显；此外，随着社会经济的发展、人类活动的影响及水库调度运用实践的不断深入，相关的水文情势、工程运用条件都可能会继续发生变化，一些关键性技术问题也会逐步显现。因此，开展三峡水库实时预报调度技术研究有利于发现生产实践中的问题，并通过问题的分析、解决、提炼促进相关理论方法和技术手段的发展，最终指导实际生产。

　　责任编辑：孙寓明/p>

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